Merge drm/drm-next into drm-misc-next
[linux-2.6-microblaze.git] / drivers / dma-buf / dma-buf.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 /*
3  * Framework for buffer objects that can be shared across devices/subsystems.
4  *
5  * Copyright(C) 2011 Linaro Limited. All rights reserved.
6  * Author: Sumit Semwal <sumit.semwal@ti.com>
7  *
8  * Many thanks to linaro-mm-sig list, and specially
9  * Arnd Bergmann <arnd@arndb.de>, Rob Clark <rob@ti.com> and
10  * Daniel Vetter <daniel@ffwll.ch> for their support in creation and
11  * refining of this idea.
12  */
13
14 #include <linux/fs.h>
15 #include <linux/slab.h>
16 #include <linux/dma-buf.h>
17 #include <linux/dma-fence.h>
18 #include <linux/anon_inodes.h>
19 #include <linux/export.h>
20 #include <linux/debugfs.h>
21 #include <linux/module.h>
22 #include <linux/seq_file.h>
23 #include <linux/sync_file.h>
24 #include <linux/poll.h>
25 #include <linux/dma-resv.h>
26 #include <linux/mm.h>
27 #include <linux/mount.h>
28 #include <linux/pseudo_fs.h>
29
30 #include <uapi/linux/dma-buf.h>
31 #include <uapi/linux/magic.h>
32
33 #include "dma-buf-sysfs-stats.h"
34
35 static inline int is_dma_buf_file(struct file *);
36
37 struct dma_buf_list {
38         struct list_head head;
39         struct mutex lock;
40 };
41
42 static struct dma_buf_list db_list;
43
44 static char *dmabuffs_dname(struct dentry *dentry, char *buffer, int buflen)
45 {
46         struct dma_buf *dmabuf;
47         char name[DMA_BUF_NAME_LEN];
48         size_t ret = 0;
49
50         dmabuf = dentry->d_fsdata;
51         spin_lock(&dmabuf->name_lock);
52         if (dmabuf->name)
53                 ret = strlcpy(name, dmabuf->name, DMA_BUF_NAME_LEN);
54         spin_unlock(&dmabuf->name_lock);
55
56         return dynamic_dname(dentry, buffer, buflen, "/%s:%s",
57                              dentry->d_name.name, ret > 0 ? name : "");
58 }
59
60 static void dma_buf_release(struct dentry *dentry)
61 {
62         struct dma_buf *dmabuf;
63
64         dmabuf = dentry->d_fsdata;
65         if (unlikely(!dmabuf))
66                 return;
67
68         BUG_ON(dmabuf->vmapping_counter);
69
70         /*
71          * If you hit this BUG() it could mean:
72          * * There's a file reference imbalance in dma_buf_poll / dma_buf_poll_cb or somewhere else
73          * * dmabuf->cb_in/out.active are non-0 despite no pending fence callback
74          */
75         BUG_ON(dmabuf->cb_in.active || dmabuf->cb_out.active);
76
77         dma_buf_stats_teardown(dmabuf);
78         dmabuf->ops->release(dmabuf);
79
80         if (dmabuf->resv == (struct dma_resv *)&dmabuf[1])
81                 dma_resv_fini(dmabuf->resv);
82
83         WARN_ON(!list_empty(&dmabuf->attachments));
84         module_put(dmabuf->owner);
85         kfree(dmabuf->name);
86         kfree(dmabuf);
87 }
88
89 static int dma_buf_file_release(struct inode *inode, struct file *file)
90 {
91         struct dma_buf *dmabuf;
92
93         if (!is_dma_buf_file(file))
94                 return -EINVAL;
95
96         dmabuf = file->private_data;
97
98         mutex_lock(&db_list.lock);
99         list_del(&dmabuf->list_node);
100         mutex_unlock(&db_list.lock);
101
102         return 0;
103 }
104
105 static const struct dentry_operations dma_buf_dentry_ops = {
106         .d_dname = dmabuffs_dname,
107         .d_release = dma_buf_release,
108 };
109
110 static struct vfsmount *dma_buf_mnt;
111
112 static int dma_buf_fs_init_context(struct fs_context *fc)
113 {
114         struct pseudo_fs_context *ctx;
115
116         ctx = init_pseudo(fc, DMA_BUF_MAGIC);
117         if (!ctx)
118                 return -ENOMEM;
119         ctx->dops = &dma_buf_dentry_ops;
120         return 0;
121 }
122
123 static struct file_system_type dma_buf_fs_type = {
124         .name = "dmabuf",
125         .init_fs_context = dma_buf_fs_init_context,
126         .kill_sb = kill_anon_super,
127 };
128
129 static int dma_buf_mmap_internal(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
130 {
131         struct dma_buf *dmabuf;
132
133         if (!is_dma_buf_file(file))
134                 return -EINVAL;
135
136         dmabuf = file->private_data;
137
138         /* check if buffer supports mmap */
139         if (!dmabuf->ops->mmap)
140                 return -EINVAL;
141
142         /* check for overflowing the buffer's size */
143         if (vma->vm_pgoff + vma_pages(vma) >
144             dmabuf->size >> PAGE_SHIFT)
145                 return -EINVAL;
146
147         return dmabuf->ops->mmap(dmabuf, vma);
148 }
149
150 static loff_t dma_buf_llseek(struct file *file, loff_t offset, int whence)
151 {
152         struct dma_buf *dmabuf;
153         loff_t base;
154
155         if (!is_dma_buf_file(file))
156                 return -EBADF;
157
158         dmabuf = file->private_data;
159
160         /* only support discovering the end of the buffer,
161            but also allow SEEK_SET to maintain the idiomatic
162            SEEK_END(0), SEEK_CUR(0) pattern */
163         if (whence == SEEK_END)
164                 base = dmabuf->size;
165         else if (whence == SEEK_SET)
166                 base = 0;
167         else
168                 return -EINVAL;
169
170         if (offset != 0)
171                 return -EINVAL;
172
173         return base + offset;
174 }
175
176 /**
177  * DOC: implicit fence polling
178  *
179  * To support cross-device and cross-driver synchronization of buffer access
180  * implicit fences (represented internally in the kernel with &struct dma_fence)
181  * can be attached to a &dma_buf. The glue for that and a few related things are
182  * provided in the &dma_resv structure.
183  *
184  * Userspace can query the state of these implicitly tracked fences using poll()
185  * and related system calls:
186  *
187  * - Checking for EPOLLIN, i.e. read access, can be use to query the state of the
188  *   most recent write or exclusive fence.
189  *
190  * - Checking for EPOLLOUT, i.e. write access, can be used to query the state of
191  *   all attached fences, shared and exclusive ones.
192  *
193  * Note that this only signals the completion of the respective fences, i.e. the
194  * DMA transfers are complete. Cache flushing and any other necessary
195  * preparations before CPU access can begin still need to happen.
196  *
197  * As an alternative to poll(), the set of fences on DMA buffer can be
198  * exported as a &sync_file using &dma_buf_sync_file_export.
199  */
200
201 static void dma_buf_poll_cb(struct dma_fence *fence, struct dma_fence_cb *cb)
202 {
203         struct dma_buf_poll_cb_t *dcb = (struct dma_buf_poll_cb_t *)cb;
204         struct dma_buf *dmabuf = container_of(dcb->poll, struct dma_buf, poll);
205         unsigned long flags;
206
207         spin_lock_irqsave(&dcb->poll->lock, flags);
208         wake_up_locked_poll(dcb->poll, dcb->active);
209         dcb->active = 0;
210         spin_unlock_irqrestore(&dcb->poll->lock, flags);
211         dma_fence_put(fence);
212         /* Paired with get_file in dma_buf_poll */
213         fput(dmabuf->file);
214 }
215
216 static bool dma_buf_poll_add_cb(struct dma_resv *resv, bool write,
217                                 struct dma_buf_poll_cb_t *dcb)
218 {
219         struct dma_resv_iter cursor;
220         struct dma_fence *fence;
221         int r;
222
223         dma_resv_for_each_fence(&cursor, resv, dma_resv_usage_rw(write),
224                                 fence) {
225                 dma_fence_get(fence);
226                 r = dma_fence_add_callback(fence, &dcb->cb, dma_buf_poll_cb);
227                 if (!r)
228                         return true;
229                 dma_fence_put(fence);
230         }
231
232         return false;
233 }
234
235 static __poll_t dma_buf_poll(struct file *file, poll_table *poll)
236 {
237         struct dma_buf *dmabuf;
238         struct dma_resv *resv;
239         __poll_t events;
240
241         dmabuf = file->private_data;
242         if (!dmabuf || !dmabuf->resv)
243                 return EPOLLERR;
244
245         resv = dmabuf->resv;
246
247         poll_wait(file, &dmabuf->poll, poll);
248
249         events = poll_requested_events(poll) & (EPOLLIN | EPOLLOUT);
250         if (!events)
251                 return 0;
252
253         dma_resv_lock(resv, NULL);
254
255         if (events & EPOLLOUT) {
256                 struct dma_buf_poll_cb_t *dcb = &dmabuf->cb_out;
257
258                 /* Check that callback isn't busy */
259                 spin_lock_irq(&dmabuf->poll.lock);
260                 if (dcb->active)
261                         events &= ~EPOLLOUT;
262                 else
263                         dcb->active = EPOLLOUT;
264                 spin_unlock_irq(&dmabuf->poll.lock);
265
266                 if (events & EPOLLOUT) {
267                         /* Paired with fput in dma_buf_poll_cb */
268                         get_file(dmabuf->file);
269
270                         if (!dma_buf_poll_add_cb(resv, true, dcb))
271                                 /* No callback queued, wake up any other waiters */
272                                 dma_buf_poll_cb(NULL, &dcb->cb);
273                         else
274                                 events &= ~EPOLLOUT;
275                 }
276         }
277
278         if (events & EPOLLIN) {
279                 struct dma_buf_poll_cb_t *dcb = &dmabuf->cb_in;
280
281                 /* Check that callback isn't busy */
282                 spin_lock_irq(&dmabuf->poll.lock);
283                 if (dcb->active)
284                         events &= ~EPOLLIN;
285                 else
286                         dcb->active = EPOLLIN;
287                 spin_unlock_irq(&dmabuf->poll.lock);
288
289                 if (events & EPOLLIN) {
290                         /* Paired with fput in dma_buf_poll_cb */
291                         get_file(dmabuf->file);
292
293                         if (!dma_buf_poll_add_cb(resv, false, dcb))
294                                 /* No callback queued, wake up any other waiters */
295                                 dma_buf_poll_cb(NULL, &dcb->cb);
296                         else
297                                 events &= ~EPOLLIN;
298                 }
299         }
300
301         dma_resv_unlock(resv);
302         return events;
303 }
304
305 /**
306  * dma_buf_set_name - Set a name to a specific dma_buf to track the usage.
307  * It could support changing the name of the dma-buf if the same
308  * piece of memory is used for multiple purpose between different devices.
309  *
310  * @dmabuf: [in]     dmabuf buffer that will be renamed.
311  * @buf:    [in]     A piece of userspace memory that contains the name of
312  *                   the dma-buf.
313  *
314  * Returns 0 on success. If the dma-buf buffer is already attached to
315  * devices, return -EBUSY.
316  *
317  */
318 static long dma_buf_set_name(struct dma_buf *dmabuf, const char __user *buf)
319 {
320         char *name = strndup_user(buf, DMA_BUF_NAME_LEN);
321
322         if (IS_ERR(name))
323                 return PTR_ERR(name);
324
325         spin_lock(&dmabuf->name_lock);
326         kfree(dmabuf->name);
327         dmabuf->name = name;
328         spin_unlock(&dmabuf->name_lock);
329
330         return 0;
331 }
332
333 #if IS_ENABLED(CONFIG_SYNC_FILE)
334 static long dma_buf_export_sync_file(struct dma_buf *dmabuf,
335                                      void __user *user_data)
336 {
337         struct dma_buf_export_sync_file arg;
338         enum dma_resv_usage usage;
339         struct dma_fence *fence = NULL;
340         struct sync_file *sync_file;
341         int fd, ret;
342
343         if (copy_from_user(&arg, user_data, sizeof(arg)))
344                 return -EFAULT;
345
346         if (arg.flags & ~DMA_BUF_SYNC_RW)
347                 return -EINVAL;
348
349         if ((arg.flags & DMA_BUF_SYNC_RW) == 0)
350                 return -EINVAL;
351
352         fd = get_unused_fd_flags(O_CLOEXEC);
353         if (fd < 0)
354                 return fd;
355
356         usage = dma_resv_usage_rw(arg.flags & DMA_BUF_SYNC_WRITE);
357         ret = dma_resv_get_singleton(dmabuf->resv, usage, &fence);
358         if (ret)
359                 goto err_put_fd;
360
361         if (!fence)
362                 fence = dma_fence_get_stub();
363
364         sync_file = sync_file_create(fence);
365
366         dma_fence_put(fence);
367
368         if (!sync_file) {
369                 ret = -ENOMEM;
370                 goto err_put_fd;
371         }
372
373         arg.fd = fd;
374         if (copy_to_user(user_data, &arg, sizeof(arg))) {
375                 ret = -EFAULT;
376                 goto err_put_file;
377         }
378
379         fd_install(fd, sync_file->file);
380
381         return 0;
382
383 err_put_file:
384         fput(sync_file->file);
385 err_put_fd:
386         put_unused_fd(fd);
387         return ret;
388 }
389
390 static long dma_buf_import_sync_file(struct dma_buf *dmabuf,
391                                      const void __user *user_data)
392 {
393         struct dma_buf_import_sync_file arg;
394         struct dma_fence *fence;
395         enum dma_resv_usage usage;
396         int ret = 0;
397
398         if (copy_from_user(&arg, user_data, sizeof(arg)))
399                 return -EFAULT;
400
401         if (arg.flags & ~DMA_BUF_SYNC_RW)
402                 return -EINVAL;
403
404         if ((arg.flags & DMA_BUF_SYNC_RW) == 0)
405                 return -EINVAL;
406
407         fence = sync_file_get_fence(arg.fd);
408         if (!fence)
409                 return -EINVAL;
410
411         usage = (arg.flags & DMA_BUF_SYNC_WRITE) ? DMA_RESV_USAGE_WRITE :
412                                                    DMA_RESV_USAGE_READ;
413
414         dma_resv_lock(dmabuf->resv, NULL);
415
416         ret = dma_resv_reserve_fences(dmabuf->resv, 1);
417         if (!ret)
418                 dma_resv_add_fence(dmabuf->resv, fence, usage);
419
420         dma_resv_unlock(dmabuf->resv);
421
422         dma_fence_put(fence);
423
424         return ret;
425 }
426 #endif
427
428 static long dma_buf_ioctl(struct file *file,
429                           unsigned int cmd, unsigned long arg)
430 {
431         struct dma_buf *dmabuf;
432         struct dma_buf_sync sync;
433         enum dma_data_direction direction;
434         int ret;
435
436         dmabuf = file->private_data;
437
438         switch (cmd) {
439         case DMA_BUF_IOCTL_SYNC:
440                 if (copy_from_user(&sync, (void __user *) arg, sizeof(sync)))
441                         return -EFAULT;
442
443                 if (sync.flags & ~DMA_BUF_SYNC_VALID_FLAGS_MASK)
444                         return -EINVAL;
445
446                 switch (sync.flags & DMA_BUF_SYNC_RW) {
447                 case DMA_BUF_SYNC_READ:
448                         direction = DMA_FROM_DEVICE;
449                         break;
450                 case DMA_BUF_SYNC_WRITE:
451                         direction = DMA_TO_DEVICE;
452                         break;
453                 case DMA_BUF_SYNC_RW:
454                         direction = DMA_BIDIRECTIONAL;
455                         break;
456                 default:
457                         return -EINVAL;
458                 }
459
460                 if (sync.flags & DMA_BUF_SYNC_END)
461                         ret = dma_buf_end_cpu_access(dmabuf, direction);
462                 else
463                         ret = dma_buf_begin_cpu_access(dmabuf, direction);
464
465                 return ret;
466
467         case DMA_BUF_SET_NAME_A:
468         case DMA_BUF_SET_NAME_B:
469                 return dma_buf_set_name(dmabuf, (const char __user *)arg);
470
471 #if IS_ENABLED(CONFIG_SYNC_FILE)
472         case DMA_BUF_IOCTL_EXPORT_SYNC_FILE:
473                 return dma_buf_export_sync_file(dmabuf, (void __user *)arg);
474         case DMA_BUF_IOCTL_IMPORT_SYNC_FILE:
475                 return dma_buf_import_sync_file(dmabuf, (const void __user *)arg);
476 #endif
477
478         default:
479                 return -ENOTTY;
480         }
481 }
482
483 static void dma_buf_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *file)
484 {
485         struct dma_buf *dmabuf = file->private_data;
486
487         seq_printf(m, "size:\t%zu\n", dmabuf->size);
488         /* Don't count the temporary reference taken inside procfs seq_show */
489         seq_printf(m, "count:\t%ld\n", file_count(dmabuf->file) - 1);
490         seq_printf(m, "exp_name:\t%s\n", dmabuf->exp_name);
491         spin_lock(&dmabuf->name_lock);
492         if (dmabuf->name)
493                 seq_printf(m, "name:\t%s\n", dmabuf->name);
494         spin_unlock(&dmabuf->name_lock);
495 }
496
497 static const struct file_operations dma_buf_fops = {
498         .release        = dma_buf_file_release,
499         .mmap           = dma_buf_mmap_internal,
500         .llseek         = dma_buf_llseek,
501         .poll           = dma_buf_poll,
502         .unlocked_ioctl = dma_buf_ioctl,
503         .compat_ioctl   = compat_ptr_ioctl,
504         .show_fdinfo    = dma_buf_show_fdinfo,
505 };
506
507 /*
508  * is_dma_buf_file - Check if struct file* is associated with dma_buf
509  */
510 static inline int is_dma_buf_file(struct file *file)
511 {
512         return file->f_op == &dma_buf_fops;
513 }
514
515 static struct file *dma_buf_getfile(struct dma_buf *dmabuf, int flags)
516 {
517         static atomic64_t dmabuf_inode = ATOMIC64_INIT(0);
518         struct file *file;
519         struct inode *inode = alloc_anon_inode(dma_buf_mnt->mnt_sb);
520
521         if (IS_ERR(inode))
522                 return ERR_CAST(inode);
523
524         inode->i_size = dmabuf->size;
525         inode_set_bytes(inode, dmabuf->size);
526
527         /*
528          * The ->i_ino acquired from get_next_ino() is not unique thus
529          * not suitable for using it as dentry name by dmabuf stats.
530          * Override ->i_ino with the unique and dmabuffs specific
531          * value.
532          */
533         inode->i_ino = atomic64_add_return(1, &dmabuf_inode);
534         file = alloc_file_pseudo(inode, dma_buf_mnt, "dmabuf",
535                                  flags, &dma_buf_fops);
536         if (IS_ERR(file))
537                 goto err_alloc_file;
538         file->f_flags = flags & (O_ACCMODE | O_NONBLOCK);
539         file->private_data = dmabuf;
540         file->f_path.dentry->d_fsdata = dmabuf;
541
542         return file;
543
544 err_alloc_file:
545         iput(inode);
546         return file;
547 }
548
549 /**
550  * DOC: dma buf device access
551  *
552  * For device DMA access to a shared DMA buffer the usual sequence of operations
553  * is fairly simple:
554  *
555  * 1. The exporter defines his exporter instance using
556  *    DEFINE_DMA_BUF_EXPORT_INFO() and calls dma_buf_export() to wrap a private
557  *    buffer object into a &dma_buf. It then exports that &dma_buf to userspace
558  *    as a file descriptor by calling dma_buf_fd().
559  *
560  * 2. Userspace passes this file-descriptors to all drivers it wants this buffer
561  *    to share with: First the file descriptor is converted to a &dma_buf using
562  *    dma_buf_get(). Then the buffer is attached to the device using
563  *    dma_buf_attach().
564  *
565  *    Up to this stage the exporter is still free to migrate or reallocate the
566  *    backing storage.
567  *
568  * 3. Once the buffer is attached to all devices userspace can initiate DMA
569  *    access to the shared buffer. In the kernel this is done by calling
570  *    dma_buf_map_attachment() and dma_buf_unmap_attachment().
571  *
572  * 4. Once a driver is done with a shared buffer it needs to call
573  *    dma_buf_detach() (after cleaning up any mappings) and then release the
574  *    reference acquired with dma_buf_get() by calling dma_buf_put().
575  *
576  * For the detailed semantics exporters are expected to implement see
577  * &dma_buf_ops.
578  */
579
580 /**
581  * dma_buf_export - Creates a new dma_buf, and associates an anon file
582  * with this buffer, so it can be exported.
583  * Also connect the allocator specific data and ops to the buffer.
584  * Additionally, provide a name string for exporter; useful in debugging.
585  *
586  * @exp_info:   [in]    holds all the export related information provided
587  *                      by the exporter. see &struct dma_buf_export_info
588  *                      for further details.
589  *
590  * Returns, on success, a newly created struct dma_buf object, which wraps the
591  * supplied private data and operations for struct dma_buf_ops. On either
592  * missing ops, or error in allocating struct dma_buf, will return negative
593  * error.
594  *
595  * For most cases the easiest way to create @exp_info is through the
596  * %DEFINE_DMA_BUF_EXPORT_INFO macro.
597  */
598 struct dma_buf *dma_buf_export(const struct dma_buf_export_info *exp_info)
599 {
600         struct dma_buf *dmabuf;
601         struct dma_resv *resv = exp_info->resv;
602         struct file *file;
603         size_t alloc_size = sizeof(struct dma_buf);
604         int ret;
605
606         if (!exp_info->resv)
607                 alloc_size += sizeof(struct dma_resv);
608         else
609                 /* prevent &dma_buf[1] == dma_buf->resv */
610                 alloc_size += 1;
611
612         if (WARN_ON(!exp_info->priv
613                           || !exp_info->ops
614                           || !exp_info->ops->map_dma_buf
615                           || !exp_info->ops->unmap_dma_buf
616                           || !exp_info->ops->release)) {
617                 return ERR_PTR(-EINVAL);
618         }
619
620         if (WARN_ON(exp_info->ops->cache_sgt_mapping &&
621                     (exp_info->ops->pin || exp_info->ops->unpin)))
622                 return ERR_PTR(-EINVAL);
623
624         if (WARN_ON(!exp_info->ops->pin != !exp_info->ops->unpin))
625                 return ERR_PTR(-EINVAL);
626
627         if (!try_module_get(exp_info->owner))
628                 return ERR_PTR(-ENOENT);
629
630         dmabuf = kzalloc(alloc_size, GFP_KERNEL);
631         if (!dmabuf) {
632                 ret = -ENOMEM;
633                 goto err_module;
634         }
635
636         dmabuf->priv = exp_info->priv;
637         dmabuf->ops = exp_info->ops;
638         dmabuf->size = exp_info->size;
639         dmabuf->exp_name = exp_info->exp_name;
640         dmabuf->owner = exp_info->owner;
641         spin_lock_init(&dmabuf->name_lock);
642         init_waitqueue_head(&dmabuf->poll);
643         dmabuf->cb_in.poll = dmabuf->cb_out.poll = &dmabuf->poll;
644         dmabuf->cb_in.active = dmabuf->cb_out.active = 0;
645
646         if (!resv) {
647                 resv = (struct dma_resv *)&dmabuf[1];
648                 dma_resv_init(resv);
649         }
650         dmabuf->resv = resv;
651
652         file = dma_buf_getfile(dmabuf, exp_info->flags);
653         if (IS_ERR(file)) {
654                 ret = PTR_ERR(file);
655                 goto err_dmabuf;
656         }
657
658         file->f_mode |= FMODE_LSEEK;
659         dmabuf->file = file;
660
661         mutex_init(&dmabuf->lock);
662         INIT_LIST_HEAD(&dmabuf->attachments);
663
664         mutex_lock(&db_list.lock);
665         list_add(&dmabuf->list_node, &db_list.head);
666         mutex_unlock(&db_list.lock);
667
668         ret = dma_buf_stats_setup(dmabuf);
669         if (ret)
670                 goto err_sysfs;
671
672         return dmabuf;
673
674 err_sysfs:
675         /*
676          * Set file->f_path.dentry->d_fsdata to NULL so that when
677          * dma_buf_release() gets invoked by dentry_ops, it exits
678          * early before calling the release() dma_buf op.
679          */
680         file->f_path.dentry->d_fsdata = NULL;
681         fput(file);
682 err_dmabuf:
683         kfree(dmabuf);
684 err_module:
685         module_put(exp_info->owner);
686         return ERR_PTR(ret);
687 }
688 EXPORT_SYMBOL_NS_GPL(dma_buf_export, DMA_BUF);
689
690 /**
691  * dma_buf_fd - returns a file descriptor for the given struct dma_buf
692  * @dmabuf:     [in]    pointer to dma_buf for which fd is required.
693  * @flags:      [in]    flags to give to fd
694  *
695  * On success, returns an associated 'fd'. Else, returns error.
696  */
697 int dma_buf_fd(struct dma_buf *dmabuf, int flags)
698 {
699         int fd;
700
701         if (!dmabuf || !dmabuf->file)
702                 return -EINVAL;
703
704         fd = get_unused_fd_flags(flags);
705         if (fd < 0)
706                 return fd;
707
708         fd_install(fd, dmabuf->file);
709
710         return fd;
711 }
712 EXPORT_SYMBOL_NS_GPL(dma_buf_fd, DMA_BUF);
713
714 /**
715  * dma_buf_get - returns the struct dma_buf related to an fd
716  * @fd: [in]    fd associated with the struct dma_buf to be returned
717  *
718  * On success, returns the struct dma_buf associated with an fd; uses
719  * file's refcounting done by fget to increase refcount. returns ERR_PTR
720  * otherwise.
721  */
722 struct dma_buf *dma_buf_get(int fd)
723 {
724         struct file *file;
725
726         file = fget(fd);
727
728         if (!file)
729                 return ERR_PTR(-EBADF);
730
731         if (!is_dma_buf_file(file)) {
732                 fput(file);
733                 return ERR_PTR(-EINVAL);
734         }
735
736         return file->private_data;
737 }
738 EXPORT_SYMBOL_NS_GPL(dma_buf_get, DMA_BUF);
739
740 /**
741  * dma_buf_put - decreases refcount of the buffer
742  * @dmabuf:     [in]    buffer to reduce refcount of
743  *
744  * Uses file's refcounting done implicitly by fput().
745  *
746  * If, as a result of this call, the refcount becomes 0, the 'release' file
747  * operation related to this fd is called. It calls &dma_buf_ops.release vfunc
748  * in turn, and frees the memory allocated for dmabuf when exported.
749  */
750 void dma_buf_put(struct dma_buf *dmabuf)
751 {
752         if (WARN_ON(!dmabuf || !dmabuf->file))
753                 return;
754
755         fput(dmabuf->file);
756 }
757 EXPORT_SYMBOL_NS_GPL(dma_buf_put, DMA_BUF);
758
759 static void mangle_sg_table(struct sg_table *sg_table)
760 {
761 #ifdef CONFIG_DMABUF_DEBUG
762         int i;
763         struct scatterlist *sg;
764
765         /* To catch abuse of the underlying struct page by importers mix
766          * up the bits, but take care to preserve the low SG_ bits to
767          * not corrupt the sgt. The mixing is undone in __unmap_dma_buf
768          * before passing the sgt back to the exporter. */
769         for_each_sgtable_sg(sg_table, sg, i)
770                 sg->page_link ^= ~0xffUL;
771 #endif
772
773 }
774 static struct sg_table * __map_dma_buf(struct dma_buf_attachment *attach,
775                                        enum dma_data_direction direction)
776 {
777         struct sg_table *sg_table;
778         signed long ret;
779
780         sg_table = attach->dmabuf->ops->map_dma_buf(attach, direction);
781         if (IS_ERR_OR_NULL(sg_table))
782                 return sg_table;
783
784         if (!dma_buf_attachment_is_dynamic(attach)) {
785                 ret = dma_resv_wait_timeout(attach->dmabuf->resv,
786                                             DMA_RESV_USAGE_KERNEL, true,
787                                             MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
788                 if (ret < 0) {
789                         attach->dmabuf->ops->unmap_dma_buf(attach, sg_table,
790                                                            direction);
791                         return ERR_PTR(ret);
792                 }
793         }
794
795         mangle_sg_table(sg_table);
796         return sg_table;
797 }
798
799 /**
800  * dma_buf_dynamic_attach - Add the device to dma_buf's attachments list
801  * @dmabuf:             [in]    buffer to attach device to.
802  * @dev:                [in]    device to be attached.
803  * @importer_ops:       [in]    importer operations for the attachment
804  * @importer_priv:      [in]    importer private pointer for the attachment
805  *
806  * Returns struct dma_buf_attachment pointer for this attachment. Attachments
807  * must be cleaned up by calling dma_buf_detach().
808  *
809  * Optionally this calls &dma_buf_ops.attach to allow device-specific attach
810  * functionality.
811  *
812  * Returns:
813  *
814  * A pointer to newly created &dma_buf_attachment on success, or a negative
815  * error code wrapped into a pointer on failure.
816  *
817  * Note that this can fail if the backing storage of @dmabuf is in a place not
818  * accessible to @dev, and cannot be moved to a more suitable place. This is
819  * indicated with the error code -EBUSY.
820  */
821 struct dma_buf_attachment *
822 dma_buf_dynamic_attach(struct dma_buf *dmabuf, struct device *dev,
823                        const struct dma_buf_attach_ops *importer_ops,
824                        void *importer_priv)
825 {
826         struct dma_buf_attachment *attach;
827         int ret;
828
829         if (WARN_ON(!dmabuf || !dev))
830                 return ERR_PTR(-EINVAL);
831
832         if (WARN_ON(importer_ops && !importer_ops->move_notify))
833                 return ERR_PTR(-EINVAL);
834
835         attach = kzalloc(sizeof(*attach), GFP_KERNEL);
836         if (!attach)
837                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
838
839         attach->dev = dev;
840         attach->dmabuf = dmabuf;
841         if (importer_ops)
842                 attach->peer2peer = importer_ops->allow_peer2peer;
843         attach->importer_ops = importer_ops;
844         attach->importer_priv = importer_priv;
845
846         if (dmabuf->ops->attach) {
847                 ret = dmabuf->ops->attach(dmabuf, attach);
848                 if (ret)
849                         goto err_attach;
850         }
851         dma_resv_lock(dmabuf->resv, NULL);
852         list_add(&attach->node, &dmabuf->attachments);
853         dma_resv_unlock(dmabuf->resv);
854
855         /* When either the importer or the exporter can't handle dynamic
856          * mappings we cache the mapping here to avoid issues with the
857          * reservation object lock.
858          */
859         if (dma_buf_attachment_is_dynamic(attach) !=
860             dma_buf_is_dynamic(dmabuf)) {
861                 struct sg_table *sgt;
862
863                 if (dma_buf_is_dynamic(attach->dmabuf)) {
864                         dma_resv_lock(attach->dmabuf->resv, NULL);
865                         ret = dmabuf->ops->pin(attach);
866                         if (ret)
867                                 goto err_unlock;
868                 }
869
870                 sgt = __map_dma_buf(attach, DMA_BIDIRECTIONAL);
871                 if (!sgt)
872                         sgt = ERR_PTR(-ENOMEM);
873                 if (IS_ERR(sgt)) {
874                         ret = PTR_ERR(sgt);
875                         goto err_unpin;
876                 }
877                 if (dma_buf_is_dynamic(attach->dmabuf))
878                         dma_resv_unlock(attach->dmabuf->resv);
879                 attach->sgt = sgt;
880                 attach->dir = DMA_BIDIRECTIONAL;
881         }
882
883         return attach;
884
885 err_attach:
886         kfree(attach);
887         return ERR_PTR(ret);
888
889 err_unpin:
890         if (dma_buf_is_dynamic(attach->dmabuf))
891                 dmabuf->ops->unpin(attach);
892
893 err_unlock:
894         if (dma_buf_is_dynamic(attach->dmabuf))
895                 dma_resv_unlock(attach->dmabuf->resv);
896
897         dma_buf_detach(dmabuf, attach);
898         return ERR_PTR(ret);
899 }
900 EXPORT_SYMBOL_NS_GPL(dma_buf_dynamic_attach, DMA_BUF);
901
902 /**
903  * dma_buf_attach - Wrapper for dma_buf_dynamic_attach
904  * @dmabuf:     [in]    buffer to attach device to.
905  * @dev:        [in]    device to be attached.
906  *
907  * Wrapper to call dma_buf_dynamic_attach() for drivers which still use a static
908  * mapping.
909  */
910 struct dma_buf_attachment *dma_buf_attach(struct dma_buf *dmabuf,
911                                           struct device *dev)
912 {
913         return dma_buf_dynamic_attach(dmabuf, dev, NULL, NULL);
914 }
915 EXPORT_SYMBOL_NS_GPL(dma_buf_attach, DMA_BUF);
916
917 static void __unmap_dma_buf(struct dma_buf_attachment *attach,
918                             struct sg_table *sg_table,
919                             enum dma_data_direction direction)
920 {
921         /* uses XOR, hence this unmangles */
922         mangle_sg_table(sg_table);
923
924         attach->dmabuf->ops->unmap_dma_buf(attach, sg_table, direction);
925 }
926
927 /**
928  * dma_buf_detach - Remove the given attachment from dmabuf's attachments list
929  * @dmabuf:     [in]    buffer to detach from.
930  * @attach:     [in]    attachment to be detached; is free'd after this call.
931  *
932  * Clean up a device attachment obtained by calling dma_buf_attach().
933  *
934  * Optionally this calls &dma_buf_ops.detach for device-specific detach.
935  */
936 void dma_buf_detach(struct dma_buf *dmabuf, struct dma_buf_attachment *attach)
937 {
938         if (WARN_ON(!dmabuf || !attach))
939                 return;
940
941         if (attach->sgt) {
942                 if (dma_buf_is_dynamic(attach->dmabuf))
943                         dma_resv_lock(attach->dmabuf->resv, NULL);
944
945                 __unmap_dma_buf(attach, attach->sgt, attach->dir);
946
947                 if (dma_buf_is_dynamic(attach->dmabuf)) {
948                         dmabuf->ops->unpin(attach);
949                         dma_resv_unlock(attach->dmabuf->resv);
950                 }
951         }
952
953         dma_resv_lock(dmabuf->resv, NULL);
954         list_del(&attach->node);
955         dma_resv_unlock(dmabuf->resv);
956         if (dmabuf->ops->detach)
957                 dmabuf->ops->detach(dmabuf, attach);
958
959         kfree(attach);
960 }
961 EXPORT_SYMBOL_NS_GPL(dma_buf_detach, DMA_BUF);
962
963 /**
964  * dma_buf_pin - Lock down the DMA-buf
965  * @attach:     [in]    attachment which should be pinned
966  *
967  * Only dynamic importers (who set up @attach with dma_buf_dynamic_attach()) may
968  * call this, and only for limited use cases like scanout and not for temporary
969  * pin operations. It is not permitted to allow userspace to pin arbitrary
970  * amounts of buffers through this interface.
971  *
972  * Buffers must be unpinned by calling dma_buf_unpin().
973  *
974  * Returns:
975  * 0 on success, negative error code on failure.
976  */
977 int dma_buf_pin(struct dma_buf_attachment *attach)
978 {
979         struct dma_buf *dmabuf = attach->dmabuf;
980         int ret = 0;
981
982         WARN_ON(!dma_buf_attachment_is_dynamic(attach));
983
984         dma_resv_assert_held(dmabuf->resv);
985
986         if (dmabuf->ops->pin)
987                 ret = dmabuf->ops->pin(attach);
988
989         return ret;
990 }
991 EXPORT_SYMBOL_NS_GPL(dma_buf_pin, DMA_BUF);
992
993 /**
994  * dma_buf_unpin - Unpin a DMA-buf
995  * @attach:     [in]    attachment which should be unpinned
996  *
997  * This unpins a buffer pinned by dma_buf_pin() and allows the exporter to move
998  * any mapping of @attach again and inform the importer through
999  * &dma_buf_attach_ops.move_notify.
1000  */
1001 void dma_buf_unpin(struct dma_buf_attachment *attach)
1002 {
1003         struct dma_buf *dmabuf = attach->dmabuf;
1004
1005         WARN_ON(!dma_buf_attachment_is_dynamic(attach));
1006
1007         dma_resv_assert_held(dmabuf->resv);
1008
1009         if (dmabuf->ops->unpin)
1010                 dmabuf->ops->unpin(attach);
1011 }
1012 EXPORT_SYMBOL_NS_GPL(dma_buf_unpin, DMA_BUF);
1013
1014 /**
1015  * dma_buf_map_attachment - Returns the scatterlist table of the attachment;
1016  * mapped into _device_ address space. Is a wrapper for map_dma_buf() of the
1017  * dma_buf_ops.
1018  * @attach:     [in]    attachment whose scatterlist is to be returned
1019  * @direction:  [in]    direction of DMA transfer
1020  *
1021  * Returns sg_table containing the scatterlist to be returned; returns ERR_PTR
1022  * on error. May return -EINTR if it is interrupted by a signal.
1023  *
1024  * On success, the DMA addresses and lengths in the returned scatterlist are
1025  * PAGE_SIZE aligned.
1026  *
1027  * A mapping must be unmapped by using dma_buf_unmap_attachment(). Note that
1028  * the underlying backing storage is pinned for as long as a mapping exists,
1029  * therefore users/importers should not hold onto a mapping for undue amounts of
1030  * time.
1031  *
1032  * Important: Dynamic importers must wait for the exclusive fence of the struct
1033  * dma_resv attached to the DMA-BUF first.
1034  */
1035 struct sg_table *dma_buf_map_attachment(struct dma_buf_attachment *attach,
1036                                         enum dma_data_direction direction)
1037 {
1038         struct sg_table *sg_table;
1039         int r;
1040
1041         might_sleep();
1042
1043         if (WARN_ON(!attach || !attach->dmabuf))
1044                 return ERR_PTR(-EINVAL);
1045
1046         if (dma_buf_attachment_is_dynamic(attach))
1047                 dma_resv_assert_held(attach->dmabuf->resv);
1048
1049         if (attach->sgt) {
1050                 /*
1051                  * Two mappings with different directions for the same
1052                  * attachment are not allowed.
1053                  */
1054                 if (attach->dir != direction &&
1055                     attach->dir != DMA_BIDIRECTIONAL)
1056                         return ERR_PTR(-EBUSY);
1057
1058                 return attach->sgt;
1059         }
1060
1061         if (dma_buf_is_dynamic(attach->dmabuf)) {
1062                 dma_resv_assert_held(attach->dmabuf->resv);
1063                 if (!IS_ENABLED(CONFIG_DMABUF_MOVE_NOTIFY)) {
1064                         r = attach->dmabuf->ops->pin(attach);
1065                         if (r)
1066                                 return ERR_PTR(r);
1067                 }
1068         }
1069
1070         sg_table = __map_dma_buf(attach, direction);
1071         if (!sg_table)
1072                 sg_table = ERR_PTR(-ENOMEM);
1073
1074         if (IS_ERR(sg_table) && dma_buf_is_dynamic(attach->dmabuf) &&
1075              !IS_ENABLED(CONFIG_DMABUF_MOVE_NOTIFY))
1076                 attach->dmabuf->ops->unpin(attach);
1077
1078         if (!IS_ERR(sg_table) && attach->dmabuf->ops->cache_sgt_mapping) {
1079                 attach->sgt = sg_table;
1080                 attach->dir = direction;
1081         }
1082
1083 #ifdef CONFIG_DMA_API_DEBUG
1084         if (!IS_ERR(sg_table)) {
1085                 struct scatterlist *sg;
1086                 u64 addr;
1087                 int len;
1088                 int i;
1089
1090                 for_each_sgtable_dma_sg(sg_table, sg, i) {
1091                         addr = sg_dma_address(sg);
1092                         len = sg_dma_len(sg);
1093                         if (!PAGE_ALIGNED(addr) || !PAGE_ALIGNED(len)) {
1094                                 pr_debug("%s: addr %llx or len %x is not page aligned!\n",
1095                                          __func__, addr, len);
1096                         }
1097                 }
1098         }
1099 #endif /* CONFIG_DMA_API_DEBUG */
1100         return sg_table;
1101 }
1102 EXPORT_SYMBOL_NS_GPL(dma_buf_map_attachment, DMA_BUF);
1103
1104 /**
1105  * dma_buf_unmap_attachment - unmaps and decreases usecount of the buffer;might
1106  * deallocate the scatterlist associated. Is a wrapper for unmap_dma_buf() of
1107  * dma_buf_ops.
1108  * @attach:     [in]    attachment to unmap buffer from
1109  * @sg_table:   [in]    scatterlist info of the buffer to unmap
1110  * @direction:  [in]    direction of DMA transfer
1111  *
1112  * This unmaps a DMA mapping for @attached obtained by dma_buf_map_attachment().
1113  */
1114 void dma_buf_unmap_attachment(struct dma_buf_attachment *attach,
1115                                 struct sg_table *sg_table,
1116                                 enum dma_data_direction direction)
1117 {
1118         might_sleep();
1119
1120         if (WARN_ON(!attach || !attach->dmabuf || !sg_table))
1121                 return;
1122
1123         if (dma_buf_attachment_is_dynamic(attach))
1124                 dma_resv_assert_held(attach->dmabuf->resv);
1125
1126         if (attach->sgt == sg_table)
1127                 return;
1128
1129         if (dma_buf_is_dynamic(attach->dmabuf))
1130                 dma_resv_assert_held(attach->dmabuf->resv);
1131
1132         __unmap_dma_buf(attach, sg_table, direction);
1133
1134         if (dma_buf_is_dynamic(attach->dmabuf) &&
1135             !IS_ENABLED(CONFIG_DMABUF_MOVE_NOTIFY))
1136                 dma_buf_unpin(attach);
1137 }
1138 EXPORT_SYMBOL_NS_GPL(dma_buf_unmap_attachment, DMA_BUF);
1139
1140 /**
1141  * dma_buf_move_notify - notify attachments that DMA-buf is moving
1142  *
1143  * @dmabuf:     [in]    buffer which is moving
1144  *
1145  * Informs all attachmenst that they need to destroy and recreated all their
1146  * mappings.
1147  */
1148 void dma_buf_move_notify(struct dma_buf *dmabuf)
1149 {
1150         struct dma_buf_attachment *attach;
1151
1152         dma_resv_assert_held(dmabuf->resv);
1153
1154         list_for_each_entry(attach, &dmabuf->attachments, node)
1155                 if (attach->importer_ops)
1156                         attach->importer_ops->move_notify(attach);
1157 }
1158 EXPORT_SYMBOL_NS_GPL(dma_buf_move_notify, DMA_BUF);
1159
1160 /**
1161  * DOC: cpu access
1162  *
1163  * There are mutliple reasons for supporting CPU access to a dma buffer object:
1164  *
1165  * - Fallback operations in the kernel, for example when a device is connected
1166  *   over USB and the kernel needs to shuffle the data around first before
1167  *   sending it away. Cache coherency is handled by braketing any transactions
1168  *   with calls to dma_buf_begin_cpu_access() and dma_buf_end_cpu_access()
1169  *   access.
1170  *
1171  *   Since for most kernel internal dma-buf accesses need the entire buffer, a
1172  *   vmap interface is introduced. Note that on very old 32-bit architectures
1173  *   vmalloc space might be limited and result in vmap calls failing.
1174  *
1175  *   Interfaces::
1176  *
1177  *      void \*dma_buf_vmap(struct dma_buf \*dmabuf, struct iosys_map \*map)
1178  *      void dma_buf_vunmap(struct dma_buf \*dmabuf, struct iosys_map \*map)
1179  *
1180  *   The vmap call can fail if there is no vmap support in the exporter, or if
1181  *   it runs out of vmalloc space. Note that the dma-buf layer keeps a reference
1182  *   count for all vmap access and calls down into the exporter's vmap function
1183  *   only when no vmapping exists, and only unmaps it once. Protection against
1184  *   concurrent vmap/vunmap calls is provided by taking the &dma_buf.lock mutex.
1185  *
1186  * - For full compatibility on the importer side with existing userspace
1187  *   interfaces, which might already support mmap'ing buffers. This is needed in
1188  *   many processing pipelines (e.g. feeding a software rendered image into a
1189  *   hardware pipeline, thumbnail creation, snapshots, ...). Also, Android's ION
1190  *   framework already supported this and for DMA buffer file descriptors to
1191  *   replace ION buffers mmap support was needed.
1192  *
1193  *   There is no special interfaces, userspace simply calls mmap on the dma-buf
1194  *   fd. But like for CPU access there's a need to braket the actual access,
1195  *   which is handled by the ioctl (DMA_BUF_IOCTL_SYNC). Note that
1196  *   DMA_BUF_IOCTL_SYNC can fail with -EAGAIN or -EINTR, in which case it must
1197  *   be restarted.
1198  *
1199  *   Some systems might need some sort of cache coherency management e.g. when
1200  *   CPU and GPU domains are being accessed through dma-buf at the same time.
1201  *   To circumvent this problem there are begin/end coherency markers, that
1202  *   forward directly to existing dma-buf device drivers vfunc hooks. Userspace
1203  *   can make use of those markers through the DMA_BUF_IOCTL_SYNC ioctl. The
1204  *   sequence would be used like following:
1205  *
1206  *     - mmap dma-buf fd
1207  *     - for each drawing/upload cycle in CPU 1. SYNC_START ioctl, 2. read/write
1208  *       to mmap area 3. SYNC_END ioctl. This can be repeated as often as you
1209  *       want (with the new data being consumed by say the GPU or the scanout
1210  *       device)
1211  *     - munmap once you don't need the buffer any more
1212  *
1213  *    For correctness and optimal performance, it is always required to use
1214  *    SYNC_START and SYNC_END before and after, respectively, when accessing the
1215  *    mapped address. Userspace cannot rely on coherent access, even when there
1216  *    are systems where it just works without calling these ioctls.
1217  *
1218  * - And as a CPU fallback in userspace processing pipelines.
1219  *
1220  *   Similar to the motivation for kernel cpu access it is again important that
1221  *   the userspace code of a given importing subsystem can use the same
1222  *   interfaces with a imported dma-buf buffer object as with a native buffer
1223  *   object. This is especially important for drm where the userspace part of
1224  *   contemporary OpenGL, X, and other drivers is huge, and reworking them to
1225  *   use a different way to mmap a buffer rather invasive.
1226  *
1227  *   The assumption in the current dma-buf interfaces is that redirecting the
1228  *   initial mmap is all that's needed. A survey of some of the existing
1229  *   subsystems shows that no driver seems to do any nefarious thing like
1230  *   syncing up with outstanding asynchronous processing on the device or
1231  *   allocating special resources at fault time. So hopefully this is good
1232  *   enough, since adding interfaces to intercept pagefaults and allow pte
1233  *   shootdowns would increase the complexity quite a bit.
1234  *
1235  *   Interface::
1236  *
1237  *      int dma_buf_mmap(struct dma_buf \*, struct vm_area_struct \*,
1238  *                     unsigned long);
1239  *
1240  *   If the importing subsystem simply provides a special-purpose mmap call to
1241  *   set up a mapping in userspace, calling do_mmap with &dma_buf.file will
1242  *   equally achieve that for a dma-buf object.
1243  */
1244
1245 static int __dma_buf_begin_cpu_access(struct dma_buf *dmabuf,
1246                                       enum dma_data_direction direction)
1247 {
1248         bool write = (direction == DMA_BIDIRECTIONAL ||
1249                       direction == DMA_TO_DEVICE);
1250         struct dma_resv *resv = dmabuf->resv;
1251         long ret;
1252
1253         /* Wait on any implicit rendering fences */
1254         ret = dma_resv_wait_timeout(resv, dma_resv_usage_rw(write),
1255                                     true, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
1256         if (ret < 0)
1257                 return ret;
1258
1259         return 0;
1260 }
1261
1262 /**
1263  * dma_buf_begin_cpu_access - Must be called before accessing a dma_buf from the
1264  * cpu in the kernel context. Calls begin_cpu_access to allow exporter-specific
1265  * preparations. Coherency is only guaranteed in the specified range for the
1266  * specified access direction.
1267  * @dmabuf:     [in]    buffer to prepare cpu access for.
1268  * @direction:  [in]    length of range for cpu access.
1269  *
1270  * After the cpu access is complete the caller should call
1271  * dma_buf_end_cpu_access(). Only when cpu access is braketed by both calls is
1272  * it guaranteed to be coherent with other DMA access.
1273  *
1274  * This function will also wait for any DMA transactions tracked through
1275  * implicit synchronization in &dma_buf.resv. For DMA transactions with explicit
1276  * synchronization this function will only ensure cache coherency, callers must
1277  * ensure synchronization with such DMA transactions on their own.
1278  *
1279  * Can return negative error values, returns 0 on success.
1280  */
1281 int dma_buf_begin_cpu_access(struct dma_buf *dmabuf,
1282                              enum dma_data_direction direction)
1283 {
1284         int ret = 0;
1285
1286         if (WARN_ON(!dmabuf))
1287                 return -EINVAL;
1288
1289         might_lock(&dmabuf->resv->lock.base);
1290
1291         if (dmabuf->ops->begin_cpu_access)
1292                 ret = dmabuf->ops->begin_cpu_access(dmabuf, direction);
1293
1294         /* Ensure that all fences are waited upon - but we first allow
1295          * the native handler the chance to do so more efficiently if it
1296          * chooses. A double invocation here will be reasonably cheap no-op.
1297          */
1298         if (ret == 0)
1299                 ret = __dma_buf_begin_cpu_access(dmabuf, direction);
1300
1301         return ret;
1302 }
1303 EXPORT_SYMBOL_NS_GPL(dma_buf_begin_cpu_access, DMA_BUF);
1304
1305 /**
1306  * dma_buf_end_cpu_access - Must be called after accessing a dma_buf from the
1307  * cpu in the kernel context. Calls end_cpu_access to allow exporter-specific
1308  * actions. Coherency is only guaranteed in the specified range for the
1309  * specified access direction.
1310  * @dmabuf:     [in]    buffer to complete cpu access for.
1311  * @direction:  [in]    length of range for cpu access.
1312  *
1313  * This terminates CPU access started with dma_buf_begin_cpu_access().
1314  *
1315  * Can return negative error values, returns 0 on success.
1316  */
1317 int dma_buf_end_cpu_access(struct dma_buf *dmabuf,
1318                            enum dma_data_direction direction)
1319 {
1320         int ret = 0;
1321
1322         WARN_ON(!dmabuf);
1323
1324         might_lock(&dmabuf->resv->lock.base);
1325
1326         if (dmabuf->ops->end_cpu_access)
1327                 ret = dmabuf->ops->end_cpu_access(dmabuf, direction);
1328
1329         return ret;
1330 }
1331 EXPORT_SYMBOL_NS_GPL(dma_buf_end_cpu_access, DMA_BUF);
1332
1333
1334 /**
1335  * dma_buf_mmap - Setup up a userspace mmap with the given vma
1336  * @dmabuf:     [in]    buffer that should back the vma
1337  * @vma:        [in]    vma for the mmap
1338  * @pgoff:      [in]    offset in pages where this mmap should start within the
1339  *                      dma-buf buffer.
1340  *
1341  * This function adjusts the passed in vma so that it points at the file of the
1342  * dma_buf operation. It also adjusts the starting pgoff and does bounds
1343  * checking on the size of the vma. Then it calls the exporters mmap function to
1344  * set up the mapping.
1345  *
1346  * Can return negative error values, returns 0 on success.
1347  */
1348 int dma_buf_mmap(struct dma_buf *dmabuf, struct vm_area_struct *vma,
1349                  unsigned long pgoff)
1350 {
1351         if (WARN_ON(!dmabuf || !vma))
1352                 return -EINVAL;
1353
1354         /* check if buffer supports mmap */
1355         if (!dmabuf->ops->mmap)
1356                 return -EINVAL;
1357
1358         /* check for offset overflow */
1359         if (pgoff + vma_pages(vma) < pgoff)
1360                 return -EOVERFLOW;
1361
1362         /* check for overflowing the buffer's size */
1363         if (pgoff + vma_pages(vma) >
1364             dmabuf->size >> PAGE_SHIFT)
1365                 return -EINVAL;
1366
1367         /* readjust the vma */
1368         vma_set_file(vma, dmabuf->file);
1369         vma->vm_pgoff = pgoff;
1370
1371         return dmabuf->ops->mmap(dmabuf, vma);
1372 }
1373 EXPORT_SYMBOL_NS_GPL(dma_buf_mmap, DMA_BUF);
1374
1375 /**
1376  * dma_buf_vmap - Create virtual mapping for the buffer object into kernel
1377  * address space. Same restrictions as for vmap and friends apply.
1378  * @dmabuf:     [in]    buffer to vmap
1379  * @map:        [out]   returns the vmap pointer
1380  *
1381  * This call may fail due to lack of virtual mapping address space.
1382  * These calls are optional in drivers. The intended use for them
1383  * is for mapping objects linear in kernel space for high use objects.
1384  *
1385  * To ensure coherency users must call dma_buf_begin_cpu_access() and
1386  * dma_buf_end_cpu_access() around any cpu access performed through this
1387  * mapping.
1388  *
1389  * Returns 0 on success, or a negative errno code otherwise.
1390  */
1391 int dma_buf_vmap(struct dma_buf *dmabuf, struct iosys_map *map)
1392 {
1393         struct iosys_map ptr;
1394         int ret = 0;
1395
1396         iosys_map_clear(map);
1397
1398         if (WARN_ON(!dmabuf))
1399                 return -EINVAL;
1400
1401         if (!dmabuf->ops->vmap)
1402                 return -EINVAL;
1403
1404         mutex_lock(&dmabuf->lock);
1405         if (dmabuf->vmapping_counter) {
1406                 dmabuf->vmapping_counter++;
1407                 BUG_ON(iosys_map_is_null(&dmabuf->vmap_ptr));
1408                 *map = dmabuf->vmap_ptr;
1409                 goto out_unlock;
1410         }
1411
1412         BUG_ON(iosys_map_is_set(&dmabuf->vmap_ptr));
1413
1414         ret = dmabuf->ops->vmap(dmabuf, &ptr);
1415         if (WARN_ON_ONCE(ret))
1416                 goto out_unlock;
1417
1418         dmabuf->vmap_ptr = ptr;
1419         dmabuf->vmapping_counter = 1;
1420
1421         *map = dmabuf->vmap_ptr;
1422
1423 out_unlock:
1424         mutex_unlock(&dmabuf->lock);
1425         return ret;
1426 }
1427 EXPORT_SYMBOL_NS_GPL(dma_buf_vmap, DMA_BUF);
1428
1429 /**
1430  * dma_buf_vunmap - Unmap a vmap obtained by dma_buf_vmap.
1431  * @dmabuf:     [in]    buffer to vunmap
1432  * @map:        [in]    vmap pointer to vunmap
1433  */
1434 void dma_buf_vunmap(struct dma_buf *dmabuf, struct iosys_map *map)
1435 {
1436         if (WARN_ON(!dmabuf))
1437                 return;
1438
1439         BUG_ON(iosys_map_is_null(&dmabuf->vmap_ptr));
1440         BUG_ON(dmabuf->vmapping_counter == 0);
1441         BUG_ON(!iosys_map_is_equal(&dmabuf->vmap_ptr, map));
1442
1443         mutex_lock(&dmabuf->lock);
1444         if (--dmabuf->vmapping_counter == 0) {
1445                 if (dmabuf->ops->vunmap)
1446                         dmabuf->ops->vunmap(dmabuf, map);
1447                 iosys_map_clear(&dmabuf->vmap_ptr);
1448         }
1449         mutex_unlock(&dmabuf->lock);
1450 }
1451 EXPORT_SYMBOL_NS_GPL(dma_buf_vunmap, DMA_BUF);
1452
1453 #ifdef CONFIG_DEBUG_FS
1454 static int dma_buf_debug_show(struct seq_file *s, void *unused)
1455 {
1456         struct dma_buf *buf_obj;
1457         struct dma_buf_attachment *attach_obj;
1458         int count = 0, attach_count;
1459         size_t size = 0;
1460         int ret;
1461
1462         ret = mutex_lock_interruptible(&db_list.lock);
1463
1464         if (ret)
1465                 return ret;
1466
1467         seq_puts(s, "\nDma-buf Objects:\n");
1468         seq_printf(s, "%-8s\t%-8s\t%-8s\t%-8s\texp_name\t%-8s\tname\n",
1469                    "size", "flags", "mode", "count", "ino");
1470
1471         list_for_each_entry(buf_obj, &db_list.head, list_node) {
1472
1473                 ret = dma_resv_lock_interruptible(buf_obj->resv, NULL);
1474                 if (ret)
1475                         goto error_unlock;
1476
1477
1478                 spin_lock(&buf_obj->name_lock);
1479                 seq_printf(s, "%08zu\t%08x\t%08x\t%08ld\t%s\t%08lu\t%s\n",
1480                                 buf_obj->size,
1481                                 buf_obj->file->f_flags, buf_obj->file->f_mode,
1482                                 file_count(buf_obj->file),
1483                                 buf_obj->exp_name,
1484                                 file_inode(buf_obj->file)->i_ino,
1485                                 buf_obj->name ?: "<none>");
1486                 spin_unlock(&buf_obj->name_lock);
1487
1488                 dma_resv_describe(buf_obj->resv, s);
1489
1490                 seq_puts(s, "\tAttached Devices:\n");
1491                 attach_count = 0;
1492
1493                 list_for_each_entry(attach_obj, &buf_obj->attachments, node) {
1494                         seq_printf(s, "\t%s\n", dev_name(attach_obj->dev));
1495                         attach_count++;
1496                 }
1497                 dma_resv_unlock(buf_obj->resv);
1498
1499                 seq_printf(s, "Total %d devices attached\n\n",
1500                                 attach_count);
1501
1502                 count++;
1503                 size += buf_obj->size;
1504         }
1505
1506         seq_printf(s, "\nTotal %d objects, %zu bytes\n", count, size);
1507
1508         mutex_unlock(&db_list.lock);
1509         return 0;
1510
1511 error_unlock:
1512         mutex_unlock(&db_list.lock);
1513         return ret;
1514 }
1515
1516 DEFINE_SHOW_ATTRIBUTE(dma_buf_debug);
1517
1518 static struct dentry *dma_buf_debugfs_dir;
1519
1520 static int dma_buf_init_debugfs(void)
1521 {
1522         struct dentry *d;
1523         int err = 0;
1524
1525         d = debugfs_create_dir("dma_buf", NULL);
1526         if (IS_ERR(d))
1527                 return PTR_ERR(d);
1528
1529         dma_buf_debugfs_dir = d;
1530
1531         d = debugfs_create_file("bufinfo", S_IRUGO, dma_buf_debugfs_dir,
1532                                 NULL, &dma_buf_debug_fops);
1533         if (IS_ERR(d)) {
1534                 pr_debug("dma_buf: debugfs: failed to create node bufinfo\n");
1535                 debugfs_remove_recursive(dma_buf_debugfs_dir);
1536                 dma_buf_debugfs_dir = NULL;
1537                 err = PTR_ERR(d);
1538         }
1539
1540         return err;
1541 }
1542
1543 static void dma_buf_uninit_debugfs(void)
1544 {
1545         debugfs_remove_recursive(dma_buf_debugfs_dir);
1546 }
1547 #else
1548 static inline int dma_buf_init_debugfs(void)
1549 {
1550         return 0;
1551 }
1552 static inline void dma_buf_uninit_debugfs(void)
1553 {
1554 }
1555 #endif
1556
1557 static int __init dma_buf_init(void)
1558 {
1559         int ret;
1560
1561         ret = dma_buf_init_sysfs_statistics();
1562         if (ret)
1563                 return ret;
1564
1565         dma_buf_mnt = kern_mount(&dma_buf_fs_type);
1566         if (IS_ERR(dma_buf_mnt))
1567                 return PTR_ERR(dma_buf_mnt);
1568
1569         mutex_init(&db_list.lock);
1570         INIT_LIST_HEAD(&db_list.head);
1571         dma_buf_init_debugfs();
1572         return 0;
1573 }
1574 subsys_initcall(dma_buf_init);
1575
1576 static void __exit dma_buf_deinit(void)
1577 {
1578         dma_buf_uninit_debugfs();
1579         kern_unmount(dma_buf_mnt);
1580         dma_buf_uninit_sysfs_statistics();
1581 }
1582 __exitcall(dma_buf_deinit);